WO2023153000A1 - 非接触給電システム及び搬送システム - Google Patents

Abstract

非接触給電システム１１０では、複数の非接触給電装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅのそれぞれは、電源２から供給される電力を交流電力に変換するインバータ８に接続され、リアクトル及びコンデンサを含むフィルタ回路９を有し、一の非接触給電装置と他の非接触給電装置とを静電結合する静電結合部１１２であって、電気的に並列に接続された二つのコンデンサＣ１０，Ｃ２０を有する静電結合部１１２と、一の非接触給電装置のフィルタ回路９と二つのコンデンサＣ１０，Ｃ２０のそれぞれとの間に設けられ、短絡又は地絡が生じたときにインダクタンス成分を有する異相コイル１１４と、を備える。

Description

非接触給電システム及び搬送システム

　本発明は、非接触給電システム及び搬送システムに関する。

　従来の非接触給電システムとして、例えば、特許文献１に記載されたシステムが知られている。特許文献１に記載の非接触給電システムは、送電装置から磁界を通じて非接触で受電するように構成された受電部と、受電部によって受電された交流電力を整流するように構成された整流回路と、整流回路の直流出力側に接続される直流電力線対と、アース用部材と、直流電力線対とアース用部材との間に電気的に接続される一対のバイパスコンデンサと、電力線対を流れる電流の差分を検出するように構成された零相変流器とを備え、零相変流器は、整流回路と一対のバイパスコンデンサとの間の直流電力線対を流れる電流の差分を検出するように配置されている。特許文献１に記載の非接触給電システムでは、受電部の地絡を検出する。

特開２０２０－１０８２５８号公報

　非接触充電システムでは、施工ミスや部品の故障等によって、短絡又は地絡が発生し得る。短絡又は地絡が発生すると、短絡電流や地絡電流等の大電流が流れ、大電流がインバータ等の装置に流れると、装置が破損するおそれがある。そこで、大電流が装置に流れることを防止するために、通常、ヒューズやブレーカー等の遮断器が用いられる。しかしながら、非接触給電システムにおいて使用される高周波（例えば、９ｋＨｚ等）の電流に対して使用できる遮断器が少ないと共に、このような遮断器は高価である。

　本発明の一側面は、短絡又は地絡が発生した場合において大電流が流れることを抑制できる非接触給電システム及び搬送システムを提供することを目的とする。

　本発明の一側面に係る非接触給電システムは、複数の非接触給電装置を備える非接触給電システムであって、複数の非接触給電装置のそれぞれは、電源から供給される電力を交流電力に変換するインバータに接続され、リアクトル及びコンデンサを含むフィルタ回路を有し、一の非接触給電装置と他の非接触給電装置とを静電結合する静電結合部であって、電気的に並列に接続された二つのコンデンサを有する該静電結合部と、一の非接触給電装置のフィルタ回路と静電結合部の二つのコンデンサのそれぞれとの間に設けられ、短絡又は地絡が生じたときにインダクタンス成分を有する異相コイルと、を備える。

　本発明の一側面に係る非接触給電システムは、一の非接触給電装置のフィルタ回路と静電結合部の二つのコンデンサのそれぞれとの間に設けられ、短絡又は地絡が生じたときにインダクタンス成分を有する異相コイルを備える。これにより、非接触給電システムでは、短絡又は地絡が発生した場合であっても、異相コイルがインダクタンス成分（インピーダンス、抵抗成分）を有するため、異相コイルによって短絡電流又は地絡電流が制限される。したがって、非接触給電システムでは、短絡又は地絡が発生した場合において大電流が流れることを抑制できる。その結果、非接触給電システムでは、大電流によってインバータが破損すること等を抑制できる。

　一実施形態においては、複数の非接触給電装置のそれぞれは、高周波電流を供給する装置であり、異相コイルは、高周波電流においてインダクタンス成分を有していてもよい。この構成では、異相コイルが高周波電流においてインダクタンス成分を有するため、高周波電流が使用される非接触給電システムにおいて、大電流が流れることを抑制できる。

　一実施形態においては、走行車が走行する軌道レールに沿って設けられている複数の給電線を備え、複数の非接触給電装置のそれぞれは、軌道レールを走行する走行車に非接触で電力を供給し、複数の非接触給電装置のそれぞれには、交流電力を供給するエリアが設定されており、複数の給電線のそれぞれは、対応するエリアに設けられていてもよい。この構成において、非接触給電システムは、一の非接触給電装置と他の非接触給電装置とを静電結合する静電結合部を備える。これにより、非接触給電システムでは、例えば、一の非接触給電装置から一の給電線への交流電力の供給ができなくなった場合であっても、他の非接触給電装置から一の給電線に対して交流電力を供給することができる。このように、非接触給電システムでは、一の非接触給電装置と他の非接触給電装置とを静電結合させる静電結合部によって、管轄するエリア以外の給電線に交流電力を供給することができる。これにより、軌道レールにおいて走行車を走行させることができる。

　一実施形態においては、非接触給電システムは、一の非接触給電装置と他の非接触給電装置との静電結合の結合状態及び非結合状態を切り替える切替部を備えていてもよい。この構成では、一の非接触給電装置と他の非接触給電装置との静電結合の結合状態及び非結合状態を任意に切り替えることができる。

　本発明の一側面に係る搬送システムは、上記の非接触給電システムと、非接触給電システムから送電された電力を受電して走行する走行車と、を備える。

　本発明の一側面に係る搬送システムは、上記の非接触給電システムを備える。そのため、搬送システムでは、短絡又は地絡が発生した場合において大電流が流れることを抑制できる。

　本発明の一側面によれば、短絡又は地絡が発生した場合において大電流が流れることを抑制できる。

図１は、一実施形態に係る搬送システムの軌道を模式的に示す図である。 図２は、搬送システムの構成を示す図である。 図３は、非接触給電装置の構成を示す図である。 図４は、非接触給電システムの構成を示す図である。 図５は、短絡が生じた場合における短絡点を示す図である。 図６は、地絡が生じた場合における地絡点を示す図である。 図７は、天井搬送車の構成を示す図である。 図８は、他の実施形態に係る非接触給電システムの構成を示す図である。

　以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

　図１に示されるように、搬送システム１００は、軌道レールＴに沿って移動可能な天井搬送車（走行車）１２０を用いて、物品を搬送するためのシステムである。軌道レールＴは、天井搬送車１２０を走行させる部材であり、天井から吊り下げられている。本実施形態では、軌道レールＴは、複数（図１の例では５個）の系統（ベイ）に分けられている。軌道レールＴは、ベイ内の走行路であるイントラベイルート（エリア）ＢＲ１と、異なるベイ間を接続する走行路であるインターベイルート（エリア）ＢＲ２と、を含む。イントラベイルートＢＲ１は、天井搬送車１２０が右回りに一方通行するように設定されている。インターベイルートＢＲ２も、イントラベイルートＢＲ１と同様に、天井搬送車１２０が右回りに一方通行するように設定されている。

　搬送システム１００は、非接触給電システム１１０と、天井搬送車１２０と、を備えている。搬送システム１００では、軌道レールＴに設けられた給電線１２Ａ，１２Ｂから非接触で天井搬送車１２０に電力が供給される。天井搬送車１２０は、給電線１２Ａ，１２Ｂから供給された電力によって走行する。天井搬送車１２０は、給電線１２Ａ，１２Ｂから供給された電力によって、天井搬送車１２０に設けられた各種装置を駆動する。

　天井搬送車１２０には、例えば、天井吊り下げ式のクレーン、ＯＨＴ（Overhead　Hoist　Transfer）等が含まれる。物品には、例えば、複数の半導体ウェハを格納する容器、ガラス基板を格納する容器、レチクルポッド、一般部品等が含まれる。

　図２に示されるように、軌道レールＴは、例えば、周回軌道である。給電線１２Ａ，１２Ｂは、非接触給電装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅから電力が供給されている。給電線１２Ａ，１２Ｂは、天井搬送車１２０の走行方向における軌道レールＴの下方であって軌道中央を基準とする右側及び左側の少なくとも一方に配置されている。なお、給電線１２Ｂは、給電線１２Ａの下方に設けられているため、図２において給電線１２Ａの下に重なった状態となっている。

　給電線１２Ａ，１２Ｂは、切換部３０によって軌道レールＴに対する配置が変えられる。給電線１２Ａ，１２Ｂは、非接触給電装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅに接続された当初の領域では、軌道レールＴの左側に配置されている。軌道レールＴを天井搬送車１２０の走行方向に進むと、給電線１２Ａ，１２Ｂは、切換部３０によって軌道レールＴの左側から右側に配置が切り替えられる。

　非接触給電システム１１０は、非接触給電装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅを備えている。非接触給電装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅは、天井搬送車１２０に非接触で電力を供給する。非接触給電装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅは、高周波電流を供給する。高周波とは、例えば、９ｋＨｚである。非接触給電装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅは、イントラベイルートＢＲ１及びインターベイルートＢＲ２のそれぞれに対応して設けられている。本実施形態では、非接触給電装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄは、各イントラベイルートＢＲ１に電力を供給する。非接触給電装置１Ｅは、インターベイルートＢＲ２に電力を供給する。本実施形態では、非接触給電装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅは、筐体１１１に収容されている。

　図３に示されるように、非接触給電装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅは、電源２と、配線用遮断器３と、ノイズフィルター４と、力率改善用機器５と、整流器６と、平滑器７と、インバータ８と、フィルタ回路９と、第１電流センサ１０と、第２電流センサ１１と、給電線１２Ａ，１２Ｂと、制御装置１３と、備えている。ノイズフィルター４、力率改善用機器５、整流器６及び平滑器７は、電力変換器１６を構成している。

　電源２は、商用電源等の交流電源を供給する設備であり、交流電力（三相２００Ｖ）を供給する。交流電力の周波数は、例えば、５０Ｈｚ又は６０Ｈｚである。配線用遮断器３は、過電流が流れたときに電路を開放する。ノイズフィルター４は、交流電力のノイズを除去する。ノイズフィルター４は、例えば、コンデンサで構成される。力率改善用機器５は、入力電流を正弦波に近づけることで力率を改善する。力率改善用機器５は、例えば、リアクトルで構成される。

　整流器６は、電源２（力率改善用機器５）から供給された交流電力を直流電力に変換する。整流器６は、例えば、ダイオード等の整流素子で構成される。整流器６は、トランジスタ等のスイッチング素子で構成されてもよい。平滑器７は、整流器６において変換された直流電力を平滑化する。平滑器７は、例えば、電解コンデンサで構成される。電圧変換器は、昇降圧機能をさらに有していてもよい。

　インバータ８は、平滑器７から出力された直流電力を交流電力に変換してフィルタ回路９に出力する。インバータ８は、制御装置１３から出力される制御信号に基づいてスイッチング周波数を変更することにより、フィルタ回路９に出力する交流電力の大きさを変更する。インバータ８は、複数のスイッチング素子１４を有している。スイッチング素子１４は、電気的な開閉を切り替え可能な要素である。スイッチング素子１４としては、例えばＭＯＳＦＥＴ（Metal　Oxide　Semiconductor　Field　Effect　Transistor）、ＩＧＢＴ（Insulated　Gate　Bipolar　Transistor）、及びバイポーラトランジスタ等が用いられる。

　フィルタ回路９は、インバータ８と給電線１２Ａ，１２Ｂとの間に設けられる。フィルタ回路９は、高調波ノイズを抑制する。フィルタ回路９は、リアクトルＲＴ１と、コンデンサＣ０と、コンデンサＣ１と、リアクトルＲＴ２と、コンデンサＣ２と、を有している。

　コンデンサＣ０とリアクトルＲＴ１とは、直列に接続されており、第１共振回路ＲＣ１を構成している。リアクトルＲＴ１は、異相コイルである。リアクトルＲＴ１は、短絡又は地絡が生じたときにインダクタンス成分を有する。リアクトルＲＴ１は、短絡又は地絡が生じたときにインダクタンス成分が打ち消し合わない。リアクトルＲＴ１は、高周波（例えば、９ｋＨｚ等）の電流（高周波電流）においてインダクタンス成分（インピーダンス、抵抗成分）を有する。

　リアクトルＲＴ１は、コイルＬ１１と、コイルＬ１２と、を含んでいる。コイルＬ１１は、インバータ８（コンデンサＣ０）と第２共振回路ＲＣ２（後述）との間に設けられている。コイルＬ１２は、インバータ８と給電線１２Ａ，１２Ｂとの間に設けられている。コイルＬ１１とコイルＬ１２とは、磁気結合する。リアクトルＲＴ１において、コイルＬ１１及びコイルＬ１２のインダクタンスは、適宜設定される。

　リアクトルＲＴ２とコンデンサＣ２とは、直列に接続されており、第２共振回路ＲＣ２を構成している。第１共振回路ＲＣ１と第２共振回路ＲＣ２とは、直列に接続されている。

　リアクトルＲＴ２は、リアクトル値を変更（調整）可能である可変リアクトルである。コンデンサＣ２は、静電容量値を変更可能である可変コンデンサである。リアクトルＲＴ２のリアクトル値（パラメータ）及びコンデンサＣ２の静電容量値（パラメータ）は、例えば、搬送システム１００の設備が設置されたときに作業者によって設定（調整）される。コンデンサＣ１は、第１共振回路ＲＣ１及び第２共振回路ＲＣ２に対して、並列に接続されている。

　第１電流センサ１０は、インバータ８から出力された、すなわちインバータ８を流れる電流Ｉ１（インバータ電流）を検出する。第１電流センサ１０は、検出した電流Ｉ１を示す第１電流信号を制御装置１３に出力する。第２電流センサ１１は、第２共振回路ＲＣ２を通過した交流電力の電流Ｉ２（給電電流）を検出する。第２電流センサ１１は、検出した電流Ｉ２を示す第２電流信号を制御装置１３に出力する。

　給電線１２Ａ，１２Ｂは、天井搬送車１２０の受電部１２１に非接触で給電するためのコイルを構成している。給電線１２Ａ，１２Ｂは、例えばリッツ線であり、数十本から数百本の銅線が撚り合された束を複数備え、複数の束がさらに撚り合された形態の外周が、例えば絶縁体から成るチューブにより被覆されて形成されている。給電線１２Ａ，１２Ｂは、フィルタ回路９から交流電力が供給されることによって、磁束を発生する。給電線１２Ａ，１２Ｂは、インダクタンスＲＬを有している。本実施形態では、複数の給電線１２Ａ，１２Ｂを流れる交流電流は互いに位相が同期していない。

　制御装置１３は、インバータ８の動作を制御する。制御装置１３は、集積回路に実装されたコンピュータシステムあるいはプロセッサである。制御装置１３は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）等、及び入出力インターフェース等から構成される。ＲＯＭには、各種プログラム又はデータが格納されている。

　制御装置１３は、制御部１５を有している。制御装置１３は、フィルタ回路９の第１電流センサ１０及び第２電流センサ１１と接続されている。制御装置１３は、第１電流センサ１０及び第２電流センサ１１のそれぞれから出力される第１電流信号及び第２電流信号を入力する。

　制御部１５は、インバータ８を制御することによって、給電線１２Ａ，１２Ｂに供給される交流電力の大きさを制御し、天井搬送車１２０に供給される電力の大きさを制御する。本実施形態では、電力制御は、位相シフト制御を用いて行われる。位相シフト制御において、交流電力の大きさを制御するための電力制御パラメータが変更される。制御部１５は、インバータ８のオン期間を変更することによって、交流電力の大きさ（周波数）を変更する位相シフト制御を実施する。制御部１５は、インバータ８の複数のスイッチング素子１４への駆動信号を用いて、各スイッチング素子１４のスイッチング周波数を調整し、各スイッチング素子１４のオン期間を変更する。位相シフト制御における電力制御パラメータは、インバータ８の各スイッチング素子１４のオン期間である。

　制御部１５は、第１電流センサ１０及び第２電流センサ１１のそれぞれから出力される第１電流信号及び第２電流信号に基づいて、天井搬送車１２０に送電される電力の値が目標値になるように電力制御を行う。

　非接触給電システム１１０では、非接触給電装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅは、互いに静電結合されている。図４では、非接触給電装置１Ａと非接触給電装置１Ｂとが、静電結合されている構成を一例に示している。図２又は図４に示されるように、非接触給電システム１１０は、筐体１１１と、静電結合部１１２と、スイッチ（切替部）１１３と、異相コイル１１４と、を更に有している。

　筐体１１１は、非接触給電装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅを収容している。筐体１１１は、工場の所定の位置に設置されている。

　静電結合部１１２は、非接触給電装置１Ａと非接触給電装置１Ｂとを静電結合している。静電結合部１１２は、非接触給電装置１Ａ及び非接触給電装置１Ｂの出力端（給電線１２Ａ，１２Ｂに接続される端部）に接続されている。静電結合部１１２は、コンデンサＣ１０と、コンデンサＣ２０と、を含んでいる。すなわち、非接触給電装置１Ａと非接触給電装置１Ｂとは、コンデンサＣ１０及びコンデンサＣ２０によって静電結合されている。コンデンサＣ１０とコンデンサＣ２０とは、電気的に並列に接続されている。静電結合部１１２は、筐体１１１内に設けられている。すなわち、非接触給電装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅは、筐体１１１内において、互いに静電結合されている。本実施形態では、全ての非接触給電装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅが、静電結合部１１２によって静電結合されている。

　静電結合部１１２は、非接触給電装置１Ａから非接触給電装置１Ｂの給電線１２Ａ，１２Ｂへの交流電流の供給、又は、非接触給電装置１Ｂから非接触給電装置１Ａの給電線１２Ａ，１２Ｂへの交流電流の供給を実現する。静電結合部１１２において、コンデンサＣ１０及びコンデンサＣ２０の静電容量は、適宜設定される。本実施形態では、静電結合部１１２のインピーダンスは、電力が供給される天井搬送車１２０側（電力の受電側）から見て、第２共振回路ＲＣ２（給電線１２Ａ，１２Ｂ）のインピーダンスと同等に設定される。すなわち、静電結合部１１２のインピーダンスと給電線１２Ａ，１２Ｂのインピーダンスとは共振する。

　スイッチ１１３は、一の非接触給電装置と他の非接触給電装置との静電結合の結合状態及び非結合状態を切り替える。すなわち、図４に示す例では、スイッチ１１３は、非接触給電装置１Ａから非接触給電装置１Ｂの給電線１２Ａ，１２Ｂへの交流電流の供給、又は、非接触給電装置１Ｂから非接触給電装置１Ａの給電線１２Ａ，１２Ｂへの交流電流の供給のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。スイッチ１１３は、例えば、ブレーカー、マグネットコンダクタ、ＩＧＢＴ等の半導体素子等である。

　非接触給電システム１１０では、一の非接触給電装置から一の給電線１２Ａ，１２Ｂに供給される交流電力が低下（電圧が低下）すると、他の非接触給電装置から一の給電線１２Ａ，１２Ｂに交流電力が供給される。非接触給電システム１１０では、スイッチ１１３がＯＦＦにされると、非接触給電装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅから他の系統の給電線１２Ａ，１２Ｂへの交流電力の供給が停止される。

　異相コイル１１４は、短絡又は地絡が生じたときにインダクタンス成分を有する。異相コイル１１４は、短絡又は地絡が生じたときにインダクタンス成分が打ち消し合わない。異相コイル１１４は、高周波（例えば、９ｋＨｚ等）の電流（高周波電流）においてインダクタンス成分（インピーダンス、抵抗成分）を有する。異相コイル１１４は、一の非接触給電装置のフィルタ回路９と静電結合部１１２との間に設けられている。すなわち、異相コイル１１４は、一の非接触給電装置のフィルタ回路９と二つのコンデンサ（コンデンサＣ１０、コンデンサＣ２０）のそれぞれとの間に設けられている。図４に示す例では、異相コイル１１４は、非接触給電装置１Ａのフィルタ回路９とコンデンサＣ１０及びコンデンサＣ２０との間に設けられている。

　異相コイル１１４は、コイルＬ１０と、コイルＬ２０と、を含んでいる。コイルＬ１０は、非接触給電装置１Ａと静電結合部１１２のコンデンサＣ１０との間に設けられている。コイルＬ２０は、非接触給電装置１ＡとコンデンサＣ２０との間に設けられている。コイルＬ１０とコイルＬ２０とは、磁気結合する。異相コイル１１４において、コイルＬ１０及びコイルＬ２０のインダクタンスは、適宜設定される。

　図５は、短絡が発生した場合における短絡点を示す図である。図５では、短絡点Ｐ１、短絡点Ｐ２及び短絡点Ｐ３において短絡が発生する状態を示している。図５に示されるように、短絡点Ｐ１において短絡が発生した場合において、短絡電流をＩ_{ｓｈｏｒｔ１}、インバータ８の電圧をＶ_ｉｎｖ、リアクトルＲＴ１のコイルＬ１１及びコイルＬ１２のそれぞれのインダクタンスをＬ１とした場合、短絡電流Ｉ_{ｓｈｏｒｔ１}は以下のようになる。

　上記のように、フィルタ回路９の第１共振回路ＲＣ１においてリアクトルＲＴ１が設けられているため、短絡電流Ｉ_{ｓｈｏｒｔ１}が制限され、インバータ８に対して大きな短絡電流Ｉ_{ｓｈｏｒｔ１}は流れ難い。

　短絡点Ｐ２において短絡が発生した場合において、短絡電流をＩ_{ｓｈｏｒｔ２}、インバータ８の電圧をＶ_ｉｎｖ、リアクトルＲＴ１のコイルＬ１１及びコイルＬ１２のそれぞれのインダクタンスをＬ１、異相コイル１１４のコイルＬ１０及びコイルＬ２０のそれぞれのインダクタンスをＬ２とした場合、短絡電流Ｉ_{ｓｈｏｒｔ２}は以下のようになる。

　上記のように、フィルタ回路９の第１共振回路ＲＣ１のリアクトルＲＴ１及び異相コイル１１４が設けられているため、短絡電流Ｉ_{ｓｈｏｒｔ２}が制限され、インバータ８に対して大きな短絡電流Ｉ_{ｓｈｏｒｔ２}は流れ難い。

　短絡点Ｐ３において短絡が発生した場合において、短絡電流をＩ_{ｓｈｏｒｔ３}、インバータ８の電圧をＶ_ｉｎｖ、リアクトルＲＴ１のコイルＬ１１及びコイルＬ１２のそれぞれのインダクタンスをＬ１、異相コイル１１４のコイルＬ１０及びコイルＬ２０のそれぞれのインダクタンスをＬ２とした場合、静電結合部１１２のコンデンサＣ１０及びコンデンサＣ２０のそれぞれのキャパシタンスをＣとした場合、短絡電流Ｉ_{ｓｈｏｒｔ３}は以下のようになる。

　上記の短絡電流Ｉ_{ｓｈｏｒｔ３}において、設計上、ｊωＬ１×２＝１／（ｊωＣ／２）である場合には、インダクタンスＬ２が残るため、分母が０にならなない。そのため、短絡電流Ｉ_{ｓｈｏｒｔ３}が制限され、インバータ８に対して大きな短絡電流Ｉ_{ｓｈｏｒｔ３}は流れ難い。一方で、異相コイル１１４のコイルＬ１０及びコイルＬ２０が無い構成では、短絡電流Ｉ_{ｓｈｏｒｔ３}において分母のｊωＬ２×２が無いため、ｊωＬ１×２＝１／（ｊωＣ／２）である場合には、短絡電流Ｉ_{ｓｈｏｒｔ３}が大きくなる。

　図６は、地絡が発生した場合における地絡点を示す図である。図６では、地絡点Ｐ１１、地絡点Ｐ１２及び地絡点Ｐ１３において地絡が発生する状態を示している。図６に示されるように、地絡点Ｐ１１において短絡が発生した場合において、地絡電流をＩ_{ｓｈｏｒｔ１１}、インバータ８の電圧をＶ_ｉｎｖ、リアクトルＲＴ１のコイルＬ１２のインダクタンスをＬ１とした場合、地絡電流Ｉ_{ｓｈｏｒｔ１１}は以下のようになる。

　上記のように、フィルタ回路９の第１共振回路ＲＣ１においてリアクトルＲＴ１が設けられているため、地絡電流Ｉ_{ｓｈｏｒｔ１１}が制限され、インバータ８に対して大きな地絡電流Ｉ_{ｓｈｏｒｔ１１}は流れ難い。

　地絡点Ｐ１２において短絡が発生した場合において、地絡電流をＩ_{ｓｈｏｒｔ１２}、インバータ８の電圧をＶ_ｉｎｖ、リアクトルＲＴ１のコイルＬ１２のインダクタンスをＬ１、異相コイル１１４のコイルＬ１０のインダクタンスをＬ２とした場合、地絡電流Ｉ_{ｓｈｏｒｔ１２}は以下のようになる。

　上記のように、フィルタ回路９の第１共振回路ＲＣ１のリアクトルＲＴ１及び異相コイル１１４が設けられているため、地絡電流Ｉ_{ｓｈｏｒｔ１２}が制限され、インバータ８に対して大きな地絡電流Ｉ_{ｓｈｏｒｔ１２}は流れ難い。

　地絡点Ｐ１３において短絡が発生した場合において、地絡電流をＩ_{ｓｈｏｒｔ１３}、インバータ８の電圧をＶ_ｉｎｖ、リアクトルＲＴ１のコイルＬ１２のインダクタンスをＬ１、異相コイル１１４のコイルＬ１０のインダクタンスをＬ２とした場合、静電結合部１１２のコンデンサＣ１０及びコンデンサＣ２０のそれぞれのキャパシタンスをＣとした場合、地絡電流Ｉ_{ｓｈｏｒｔ１３}は以下のようになる。

　上記の地絡電流Ｉ_{ｓｈｏｒｔ１３}において、設計上、ｊωＬ１＝１／ｊωＣである場合には、インダクタンスＬ２が残るため、分母が０にならなない。そのため、短絡電流Ｉ_{ｓｈｏｒｔ１３}が制限され、インバータ８に対して大きな短絡電流Ｉ_{ｓｈｏｒｔ１３}は流れ難い。一方で、異相コイル１１４のコイルＬ１０及びコイルＬ２０が無い構成では、短絡電流Ｉ_{ｓｈｏｒｔ１３}において分母のｊωＬ２が無いため、ｊωＬ１＝１／ｊωＣである場合には、短絡電流Ｉ_{ｓｈｏｒｔ１３}が大きくなる。

　図１及び図２に示されるように、天井搬送車１２０は、軌道レールＴに沿って走行し、物品を搬送する。天井搬送車１２０は、物品を移載可能に構成されている。搬送システム１００が備える天井搬送車１２０の台数は、特に限定されず、複数である。

　図７に示されるように、天井搬送車１２０は、受電部１２１と、駆動装置１２２と、移載装置１２３と、制御装置１２４と、を備えている。

　受電部１２１は、非接触給電装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅから送電された電力を非接触で受電する。受電部１２１は、電力を受け取るためのコイルである。給電線１２Ａ，１２Ｂによって発生された磁束が受電部１２１に鎖交することによって、受電部１２１に交流電力が生じる。受電部１２１は、交流電力を駆動装置１２２及び移載装置１２３に供給する。受電部１２１と駆動装置１２２及び移載装置１２３との間には、コンデンサ及びリアクトルが接続されていてもよい。

　駆動装置１２２は、複数の車輪（図示省略）を回転駆動させる。駆動装置１２２は、例えば、電動モータ又はリニアモータなどが用いられ、駆動するための電力として受電部１２１から供給される電力を用いる。

　移載装置１２３は、搬送する物品を保持して収容可能であり、物品を移載する。移載装置１２３は、例えば、物品を保持して突出させる横出し機構、及び物品を下方に移動させる昇降機構等を備えており、横出し機構及び昇降機構を駆動することにより、移載先であるストッカ等の保管装置のロードポート又は処理装置のロードポートなどに対して物品の受け渡しを行う。移載装置１２３は、駆動するための電力として受電部１２１から供給される電力を用いる。

　制御装置１２４は、駆動装置１２２及び移載装置１２３を制御する。制御装置１２４は、駆動するための電力として受電部１２１から供給される電力を用いる。

　以上説明したように、本実施形態に係る搬送システム１００は、非接触給電システム１１０を備えている。本実施形態に係る非接触給電システム１１０は、一の非接触給電装置のフィルタ回路９と静電結合部１１２の二つのコンデンサＣ１０，Ｃ２０のそれぞれとの間に設けられ、短絡又は地絡が生じたときにインダクタンス成分を有する異相コイル１１４を備える。これにより、非接触給電システム１１０では、短絡又は地絡が発生した場合であっても、異相コイル１１４がインダクタンス成分（インピーダンス、抵抗成分）を有するため、異相コイル１１４によって短絡電流又は地絡電流が制限される。したがって、非接触給電システム１１０では、短絡又は地絡が発生した場合において大電流が流れることを抑制できる。その結果、非接触給電システム１１０では、大電流によってインバータ８（スイッチング素子１４）が破損すること等を抑制できる。

　本実施形態に係る非接触給電システム１１０では、複数の非接触給電装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅのそれぞれは、給電線１２Ａ，１２Ｂに高周波電流を供給する装置である。異相コイル１１４は、高周波電流においてインダクタンス成分を有している。この構成では、異相コイルが高周波電流においてインダクタンス成分を有するため、高周波電流が使用される非接触給電システムにおいて、大電流が流れることを抑制できる。

　本実施形態に係る非接触給電システム１１０は、天井搬送車１２０が走行する軌道レールＴに沿って設けられている給電線１２Ａ，１２Ｂを備える。複数の非接触給電装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅのそれぞれは、軌道レールＴを走行する天井搬送車１２０に非接触で電力を供給する。複数の非接触給電装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅのそれぞれには、交流電力を供給するエリアが設定されており、複数の給電線１２Ａ，１２Ｂのそれぞれは、対応するエリアに設けられていている。この構成において、非接触給電システム１１０は、一の非接触給電装置と他の非接触給電装置とを静電結合する静電結合部１１２を備える。これにより、非接触給電システム１１０では、例えば、非接触給電装置１Ａから一の給電線１２Ａ，１２Ｂへの交流電力の供給ができなくなった場合であっても、非接触給電装置１Ｂから一の給電線１２Ａ，１２Ｂに対して交流電力を供給することができる。このように、非接触給電システム１１０では、一の非接触給電装置と他の非接触給電装置とを静電結合させる静電結合部１１２によって、管轄するエリア以外の給電線１２Ａ，１２Ｂに交流電力を供給することができる。これにより、軌道レールＴにおいて天井搬送車１２０を走行させることができる。

　本実施形態に係る非接触給電システム１１０は、一の非接触給電装置と他の非接触給電装置との静電結合の結合状態及び非結合状態を切り替えるスイッチ１１３を備えている。この構成では、一の非接触給電装置と他の非接触給電装置との静電結合の結合状態及び非結合状態を任意に切り替えることができる。そのため、例えば、一のイントラベイルートＢＲ１のメンテナンスを行う際に、一のイントラベイルートＢＲ１の非接触給電装置に接続されるスイッチ１１３をＯＦＦにすることで、一のイントラベイルートＢＲ１において天井搬送車１２０に対して電力が供給されないようにすることができる。

　以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

　上記実施形態では、異相コイル１１４が非接触給電装置１Ａと静電結合部１１２との間に設けられている形態を一例に説明した。しかし、異相コイル１１４は、複数の非接触給電装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅのいずれかと静電結合部１１２との間に設けられていればよい。

　上記実施形態では、非接触給電システム１１０がスイッチ１１３を備える形態を一例に説明した。しかし、図８に示されるように、非接触給電システム１１０Ａは、スイッチ１１３を備えていなくてもよい。この構成では、非接触給電装置１Ａ，１Ｂは、コンデンサＣ３を備えている。

　上記実施形態では、全ての非接触給電装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅが、静電結合部１１２によって静電結合されている形態を一例に説明した。しかし、非接触給電システム１１０では、複数の非接触給電装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅのうち、少なくとも２つの非接触給電装置が、静電結合部１１２によって静電結合されていればよい。

　上記実施形態では、軌道レールＴが、イントラベイルートＢＲ１とインターベイルートＢＲ２とを含む形態を一例に説明した。しかし、軌道レールＴは、一つの周回軌道であってもよい。この構成では、一つの軌道レールＴにおいて複数のエリアに区画され、各エリアに対して非接触給電装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅが交流電力を供給してもよい。

　上記実施形態では、走行車が天井搬送車１２０である形態を一例に説明した。しかし、移動体は、天井搬送車に限定されず、軌道レールＴを走行する走行車であればよい。例えば、走行車は、床上搬送車（床上走行車）であってもよい。走行車が床上搬送車である場合、軌道レールは床面上に敷設される。

　本発明の一側面の技術主題は以下のとおりに記載され得る。
［１］
　複数の非接触給電装置を備える非接触給電システムであって、
　複数の前記非接触給電装置のそれぞれは、電源から供給される電力を交流電力に変換するインバータに接続され、リアクトル及びコンデンサを含むフィルタ回路を有し、
　一の前記非接触給電装置と他の前記非接触給電装置とを静電結合する静電結合部であって、電気的に並列に接続された二つのコンデンサを有する該静電結合部と、
　一の前記非接触給電装置の前記フィルタ回路と前記静電結合部の二つの前記コンデンサのそれぞれとの間に設けられ、短絡又は地絡が生じたときにインダクタンス成分を有する異相コイルと、を備える、非接触給電システム。
［２］
　複数の前記非接触給電装置のそれぞれは、高周波電流を供給する装置であり、
　前記異相コイルは、前記高周波電流において前記インダクタンス成分を有する、［１］に記載の非接触給電システム。
［３］
　走行車が走行する軌道レールに沿って設けられている複数の給電線を備え、
　複数の前記非接触給電装置のそれぞれは、前記軌道レールを走行する前記走行車に非接触で電力を供給し、
　複数の前記非接触給電装置のそれぞれには、前記交流電力を供給するエリアが設定されており、
　複数の前記給電線のそれぞれは、対応する前記エリアに設けられている、［１］又は［２］に記載の非接触給電システム。
［４］
　一の前記非接触給電装置と他の前記非接触給電装置との静電結合の結合状態及び非結合状態を切り替える切替部を備える、［１］～［３］のいずれか一つに記載の非接触給電システム。
［５］
　［１］～［４］のいずれか一つに記載の非接触給電システムと、
　前記非接触給電システムから送電された電力を受電して走行する走行車と、を備える、搬送システム。

　１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ…非接触給電装置、２…電源、８…インバータ、９…フィルタ回路、１２Ａ，１２Ｂ…給電線、１００…搬送システム、１１０，１１０Ａ…非接触給電システム、１１２…静電結合部、１１４…異相コイル、１２０…天井搬送車（走行車）、ＢＲ１…イントラベイルート（エリア）、ＢＲ２…インターベイルート（エリア）、Ｃ０，Ｃ２…コンデンサ、，Ｃ１０，Ｃ２０…コンデンサ、ＲＴ１，ＲＴ２…リアクトル、Ｔ…軌道レール。
 

Claims (5)

1. 　複数の非接触給電装置を備える非接触給電システムであって、
   　複数の前記非接触給電装置のそれぞれは、電源から供給される電力を交流電力に変換するインバータに接続され、リアクトル及びコンデンサを含むフィルタ回路を有し、
   　一の前記非接触給電装置と他の前記非接触給電装置とを静電結合する静電結合部であって、電気的に並列に接続された二つのコンデンサを有する該静電結合部と、
   　一の前記非接触給電装置の前記フィルタ回路と前記静電結合部の二つの前記コンデンサのそれぞれとの間に設けられ、短絡又は地絡が生じたときにインダクタンス成分を有する異相コイルと、を備える、非接触給電システム。
2. 　複数の前記非接触給電装置のそれぞれは、高周波電流を供給する装置であり、
   　前記異相コイルは、前記高周波電流において前記インダクタンス成分を有する、請求項１に記載の非接触給電システム。
3. 　走行車が走行する軌道レールに沿って設けられている複数の給電線を備え、
   　複数の前記非接触給電装置のそれぞれは、前記軌道レールを走行する前記走行車に非接触で電力を供給し、
   　複数の前記非接触給電装置のそれぞれには、前記交流電力を供給するエリアが設定されており、
   　複数の前記給電線のそれぞれは、対応する前記エリアに設けられている、請求項１又は２に記載の非接触給電システム。
4. 　一の前記非接触給電装置と他の前記非接触給電装置との静電結合の結合状態及び非結合状態を切り替える切替部を備える、請求項１又は２に記載の非接触給電システム。
5. 　請求項１又は２に記載の非接触給電システムと、
   　前記非接触給電システムから送電された電力を受電して走行する走行車と、を備える、搬送システム。

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